Problems of simulation of the pantograph–catenary contact line interaction in terms of interoperability

• Autorzy: Szkopiński Janusz , Śmieszek Maciej

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0053.6038

Warianty tytułu

PL

Problematyka symulacji współpracy pantograf – sieć trakcyjna w aspekcie interoperacyjności

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiona została problematyka zastosowania symulacji współpracy pantografu z siecią trakcyjną, która realizowana jest w celu oceny spełnienia wymagań zasadniczych interoperacyjności dla składnika interoperacyjności, jakim jest sieć trakcyjna. Zdaniem autorów pracy, przeprowadzenie walidacji modelu według wskazanej w technicznej specyfikacji interoperacyjności normy EN 50318:2002, nie wyczerpuje kwestii prawidłowości zastosowanej metody. Fakt ten jest również potwierdzony w literaturze, która została omówiona w pracy. Dla potrzeb uzasadnienia powyższej tezy, przeprowadzona została w programie MATLAB/Simulink symulacja numeryczna z wykorzystaniem dwu-masowego modelu pantografu i sieci trakcyjnej. W wyniku analizy wrażliwości wpływu danych wejściowych na wyniki symulacji zostały sformułowane wnioski potwierdzające przedmiotową tezę.

EN

The paper presents the application of the pantograph-overhead contact line interaction simulation, which is carried out to assess the fulfillment of the essential interoperability requirements for the interoperability component, which is the overhead contact line. According to the paper's authors, carrying out model validation according to the EN 50318:2002 standard indicated in the technical specification for interoperability does not exhaust the question of the correctness of the method used. This fact is also confirmed in the literature discussed in the paper. To substantiate the above thesis, a numerical simulation was carried out in MATLAB/Simulink using a two-mass model of the pantograph and overhead contact line. As a result of the sensitivity analysis of the influence of the input data on the simulation results, conclusions were formulated to confirm the thesis in question.

Słowa kluczowe

PL

model; pantograf; sieć trakcyjna; TSI; walidacja; symulacja

EN

compatibility; pantograph; overhead; subsystem energy; TSI; simulation

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport
• Rocznik: 2023
• Tom: z. 137
• Strony: 5--18
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Szkopiński Janusz

• Warsaw University of Technology, Faculty of Transport

• https://orcid.org/0000-0001-6654-2089

autor

Śmieszek Maciej

• Warsaw University of Technology, Faculty of Transport

• https://orcid.org/0000-0002-4622-1824

Bibliografia

• 1. Rozporządzenie Komisji (UE) nr 1301/2014 z dnia 18 listopada 2014 r. „w sprawie technicznych specyfikacji interoperacyjności podsystemu „Energia” systemu kolei w Unii”. Dz. U. L 356 z 12.12.2014, s. 179.
• 2. Hanley, R. (2012). PANTOgraph and catenary interaction: Total Regulatory Acceptance for the Interoperable Network. UNIFE – The European Rail Industry. Brussels.
• 3. Bruni, S., Ambrosio, J., Carnicero, A., Cho, Y.H., Finner, L., Ikeda, M., Kwon, S.Y., Massat, J.P., Stichel, S., Tur, M., Zhang, W. (2015). The results of the pantograph–catenary interaction benchmark, Vehicle System Dynamics: International Journal of Vehicle Mechanics and Mobility, 53:3, 412-435, DOI: 10.1080/00423114.2014.953183.
• 4. Gregori, S. (2018). Efficient simulation of the pantograph-catenary dynamic interaction. Catenary optimisation and installation error analysis. Department of Mechanical and Materials Engineering of Universitat Politècnica de València. Valencia, PhD Thesis.
• 5. Huayu Duan, Roger Dixon & Edward Stewart (2022): A disturbance observer based lumped-mass catenary model for active pantograph design and validation, Vehicle System Dynamics, DOI: 10.1080/00423114.2022.2085586.
• 6. Kaczmarek, P., Karwowski, K., Kuciński, M., Michna, M., Skibicki, J., Wilk, A. (2014). Model referencyjny sieci trakcyjnej – koncepcja modelowania, Zeszyt Naukowy Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej, ISSN 2353-1290, nr 40/2014.
• 7. Judek, S., Karwowski, K., Mizan, M., Wilk, A. (2015). Modelowanie współpracy odbieraka prądu z siecią trakcyjną, Przegląd Elektrotechniczny, ISSN 0033-2097, r.91, nr 11/2015.
• 8. Karwowski, K. (red.) (2020). Energetyka transportu zelektryfikowanego. Poradnik inżyniera, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, ISBN 978-83-7348-800-7.
• 9. Szeląg, A. (2019). Trakcja elektryczna – podstawy, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, ISBN: 978-83-7814-857-9.
• 10. Mierzejewski, L., Szeląg, A. (2000). Ground Transportation Systems, Wiley Encyklopedia of Electrical and Electronics Engineering. 194, John Wiley & Sons, Inc., 169.
• 11. Maciołek, T. (2012). Aspekty projektowania sieci trakcyjnych kolei dużych prędkości, Technika Transportu Szynowego, nr 10/2012.
• 12. Bryja, D., Prokopowicz, D. (2016). Dyskretno-ciągły model obliczeniowy sprzężonego układu dynamicznego: pantograf - napowietrzna sieć trakcyjna, Przegląd Komunikacyjny, r. 71, nr 5, 44-51.
• 13. Bryja, D., Popiołek, A. (2017). Analiza drgań wieszara cięgnowego jako modelu kolejowej sieci trakcyjnej obciążonej ruchem pantografów, Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture, t. 34, z. 64, nr 2, 177-190.
• 14. Szeląg, A., Maciołek, T., Mierzejewski, L., Freliszka, J., Zgiep, J. (2008). Wytyczne projektowania, budowy i odbioru sieci trakcyjnej oraz układu zasilania 2×25 kV AC dla prędkości jazdy V ≤ 350 km//h. Praca zbiorowa: CBP-BBK „Kolprojekt” sp. z o.o. i Zakład Trakcji Elektrycznej PW, Warszawa.
• 15. Kaniewski, M. (2013). Model matematyczny odbieraka prądu i sieci jezdnej, Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport. 95, 209-220.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).